감각의 미래

이정모 서울시립과학관 관장, 카이스트 정재승 교수 강력 추천! 저명한 과학 저널리스트가 신체의 감각과 뇌의 관계를 최신 인지과학을 통해 밝힌다! 보고, 듣고, 맛보고, 만지고, 냄새를 맡고, 우리는 신체의 감각을 통해 세계를 인식한다. 이 모든 감각과 인식을 주관하는 것이 바로 1.4킬로그램의 뇌다. 그렇다면 뇌는 어떠한 원리로 외부의 감각을 받아들이고 다시 우리에게 전달하는 것일까? 이 책의 저자 카라 플라토니는 젊은 과학기자에게 수여하는 에버트 클라크/세스 페인 어워드를 비롯한 다수의 권위 있는 상을 수상한 저널리스트이자 작가이다. 캘리포니아대학교 버클리 캠퍼스에서 보도와 서사적 글쓰기를 가르치던 그녀는 이 책의 집필을 위해 학교를 떠나 3년 동안 미국, 독일, 영국, 프랑스를 누비며 관련 자료를 취재했다. 그녀는 외부 세계와 접촉하는 동안 인간의 뇌 속에서 무슨 일이 일어나는지, 뇌의 인식능력에 한계가 있음에도 불구하고 세상을 감지하는 능력을 향상시키거나 그 방식을 바꿀 수 있는지에 의문을 품었다. 그녀는 신경과학자, 공학자, 심리학자, 유전학자, 외과의사, 트랜스휴머니스트, 미래학자, 윤리학자, 요리사, 조향사 등 다양한 사람들을 만나 방대한 자료를 수집했고, 그 결과를 이 책에 녹여 냈다. <이 책의 핵심 내용> 1. 신체의 오감(미각, 촉각, 후각, 시각, 청각)과 뇌의 인식의 관계를 탐구하는 인지과학의 현장! 2. 시간에 대한 인식, 정서적 고통, 감정과 같은 초감각에 대한 탐구! 3. 가상현실, 증강현실처럼 일상에 깊이 파고들어 있는 최신의 과학기술! 서울시립과학관 이정모 관장은 “재레드 다이아몬드의 『총, 균, 쇠』에 필적할 수작”이라고 평했고, 카이스트 바이오 및 뇌공학과 정재승 교수는 “과학의 즐거움과 기술의 경이로움 사이에서 인지과학의 현주소를 발견할 수 있는 굉장한 책”이라며 이 책을 추천했다. 독자들은 이 책을 통해 우리가 느끼는 감각에 대한 원리를 깨우치고 뇌와 인식에 관련한 최신의 인지과학의 동향을 파악하게 될 것이다. 동시에 인간감각의 한계를 넘어서게 할 첨단기술에 대한 실마리를 얻을 수 있을 것이다. 출판사 리뷰 우리가 느끼는 모든 감각은 실제인가? 아니면 뇌가 그려내는 가공의 이미지인가? 우리의 뇌는 인간의 모든 감각에 관여한다. 가령 우리는 촉감이 손끝이나 피부, 신체 부위를 통해 직접적으로 체감된다고 생각하지만 실제로는 그렇지 않다. 외부로부터 받은 자극은 전기신호로 변환되어 뇌로 전달되고 뇌는 그 전기신호를 가공해서 우리가 어떻게 느껴야 하는지를 다시 알려준다. 그것이 바로 ‘인식’이다. 감각에서 인식으로 이어지는 이 일련의 과정은 순식간에 벌어지기 때문에 평소 우리는 뇌라는 기관에 대해 거의 잊고 살아간다. 하지만 우리의 머릿속에 들어 있는 1.4킬로그램의 자그마한 뇌는 촉각뿐만 아니라 미각, 후각, 청각, 시각과 같은 오감 전부를 관장하고 제어한다. 때문에 뇌를 통해 우리가 보는 세계는 때론 현실세계와 동일할 수도 있고, 어쩌면 전혀 다른 세계일 수도 있다. 다시 말해 우리 앞에 펼쳐진 이 세계는 ‘진짜’이자 ‘진짜처럼 보이는 것’일 수 있다는 것이다. 그렇다면 뇌는 어떠한 원리로 외부의 감각을 받아들이고 다시 우리에게 전달하는 것일까? 이 책의 저자 카라 플라토니는 젊은 과학기자에게 수여하는 에버트 클라크/세스 페인 어워드(Evert Clark/Seth Payne Award)를 비롯한 다수의 권위 있는 상을 수상한 저널리스트이자 작가이다. 캘리포니아 버클리대학원 강사였던 그녀는 이 책의 집필을 위해 학교를 떠나 3년 동안 미국, 독일, 영국, 프랑스를 누비며 관련 자료를 취재했다. 그녀는 외부 세계와 접촉하는 동안 인간의 뇌 속에서 무슨 일이 일어나는지, 뇌의 인식능력에 한계가 있음에도 불구하고 세상을 감지하는 능력을 향상시키거나 그 방식을 바꿀 수 있는지에 의문을 품었다. 그녀는 신경과학자, 공학자, 심리학자, 유전학자, 외과의사, 트랜스휴머니스트, 미래학자, 윤리학자, 요리사, 조향사 등 다양한 사람들을 만나며 방대한 자료를 수집했고, 그 결과를 이 책에 녹여 냈다. 감각과 인식의 한계를 탐험하는 인지과학 최전선의 생생한 현장! 이 책의 1부 에서는 미각, 후각, 시각, 청각, 촉각에 대해 다룬다. 현재 전 세계적으로 공인된 다섯 가지 기본맛은 단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛, 그리고 풍미라고 불리는 우마미다. 이 기본맛들은 우리가 맛보는 순간 분명하게 구분할 수 있고, 동시에 ‘어떤 맛’이라고 명확하게 표현할 수 있는 맛들이다. 하지만 언어로 표현할 수 없을 뿐이지 우리는 보다 많은 맛을 느낄 수 있다. 결국 맛이라는 건 뇌의 지각에 의해 얻어지는 인식의 대상이며, 인식이라는 건 겉으로 표출되는 표현에 의해 구체화된다는 걸 알 수 있다. 이 인식의 한계를 극복하기 위해 소위 ‘여섯 번째 맛’을 탐구하는 사람들이 있다. 저자는 자연과학박물관과 대학의 연구소, 샌프란시스코의 음식점을 방문해 새로운 맛을 표현할 수 있는 언어가 발견된다면 맛의 인식이 무한대로 확장될 수 있는 가능성을 우리에게 보여준다. 후각 역시 뇌의 인식과 긴밀하게 연결되어 있다. 프랑스의 한 병실에서는 알츠하이머병에 걸린 환자들을 대상으로 향과 망각에 대한 연구가 한창이다. 냄새를 구분하는 능력을 잃는 것은 알츠하이머를 비롯한 기억력 관련 질환의 초기 임상징후다. 뇌는 기억을 저장하는 곳이다. “나는 마들렌 조각이 녹아든 홍차 한 숟가락을 기계적으로 입술로 가져갔다. 그런데 과자 조각이 섞인 홍차 한 모금이 내 입천장에 닿는 순간, 나는 깜짝 놀라 내 몸속에서 뭔가 특별한 일이 있다는 사실에 주목했다. 이유를 알 수 없는 어떤 감미로운 기쁨이 나를 사로잡으며 고립시켰다. (…) 그러다 갑자기 추억이 떠올랐다. 그 맛은 내가 콩브레에서 일요일 아침마다 레오니 아주머니 방으로 아침 인사를 하러 갈 때면, 아주머니가 곧잘 홍차나 보리수차에 적셔서 주던 마들렌 과자 조각의 맛이었다.” 프랑스의 소설가 마르셀 프루스트의 『잃어버린 시간을 찾아서』 속 한 구절이다. 일명 ‘프루스트 효과’로 불리는 이 현상은 후각이 한 개인의 문화적 배경과 경험, 인생을 관통해온 기억과 긴밀한 관계를 가지고 있다는 것을 보여주는 대표적 사례다. 우리의 후각은 각각의 개인이 성장한 문화적 배경에 큰 영향을 받으며, 이는 오래도록 잊고 있던 기억을 되살리는 주요한 요소 중 하나다. 향기요법을 통해 알츠하이머병을 치료하는 다양한 사례들을 통해 향과 기억의 연결고리를 확인할 수 있다. 또한 아르구스 2라는 인공망막장치를 장착해 새로운 삶을 살아가고 있는 로이드라는 시각장애인을 통해 우리의 뇌가 어떤 식으로 시각 자극을 수용하고 해석하는지를 알게 될 것이다. 청각은 공기 중의 음파를 인식하는 것이다. 뇌는 이 음파를 전기신호로 변환해 소리의 의미를 파악한다. 이 원리를 이용해 캘리포니아대학교 버클리 캠퍼스의 심리학자 잭 갤런트는 뇌의 전기신호를 분석해 다시 음성신호로 변환하는 방법을 연구하고 있다. 그의 연구를 통해 뇌로 흘러들어간 음파가 언어로 변환될 수만 있다면, 우리의 생각이 소리로, 말로, 언어로 표현되는 것이 가능해진다. 수술실에서 기계를 보는 건 이제는 흔한 일이다. 지금은 지구 반대편에 있는 의사가 환자를 수술하기도 하는 시대다. 다만 여전히 해결되지 않은 문제는 기계가 느끼는 촉감이 기계를 작동하는 의사에게 고스란히 전달될 수 있는가이다. 스탠퍼드대학교의 연구팀은 뇌-기계 인터페이스를 활용한 인공 팔 연구를 통해 이 문제의 해결책을 모색하고 있다. 만약 기계를 통한 촉각의 반응과 뇌의 인식이 동시에 구현될 수만 있다면, 손이 닿지 않는 혈관이나 장기, 신경기관 수술에도 기계가 이용될 것이다.